論文の概要: Perfect pure quantum state transfer via state restoring and ancilla measurement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.10100v2
• Date: Tue, 16 Sep 2025 12:12:13 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-17 13:40:22.861723
• Title: Perfect pure quantum state transfer via state restoring and ancilla measurement
• Title（参考訳）: 状態復元とアンシラ測定による完全純量子状態移動
• Authors: E. B. Fel'dman, J. Wu, A. I. Zenchuk,
• Abstract要約: 拡張受信機のキュービット上の局所変換のみを用いて受信機で送信者の状態を復元可能であることを示す。 復元された状態は、ゴミを形成する他の状態との重ね合わせに現れる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We propose the protocol for perfect state transfer of an arbitrary pure quantum state along the spin-1/2 chain governed by the Hamiltonian preserving the excitation number in the system. We show that the $k$-excitation pure sender's state can be restored at the receiver using only the local transformations over the qubits of the extended receiver. The restored state appears in the superposition with other states which form garbage. This garbage can be easily removed by including the ancilla, whose state labels the garbage, and then measuring the {ancilla state} with desired output. The resulting state of the receiver coincides with the initial sender's state {up to the unimportant common phase factor.} Then, to transfer an arbitrary {pure} state of some system $S_0$, we encode this state into the $k$-excitation state of the sender, transfer and restore this state and finally decode the restored $k$-excitation state {of the receiver} into the state of another subsystem $R_0$. After labeling and removing the garbage via the ancilla-state measuring we complete the algorithm for the perfect transfer of an arbitrary pure state.
• Abstract（参考訳）: 系の励起数を保存するハミルトニアンによって支配されるスピン-1/2鎖に沿った任意の純粋量子状態の完全状態移動プロトコルを提案する。 我々は、拡張受信機のキュービット上の局所変換のみを用いて、$k$-excitation pure senderの状態をレシーバで復元可能であることを示す。 復元された状態は、ゴミを形成する他の状態との重ね合わせに現れる。 このガベージは、状態がガベージをラベル付けしているアシラを含むことで簡単に取り除くことができ、次に所望の出力で {ancilla state} を測定することができる。 受信機の状態は、初期送信者の状態 {up to the unimportant common phase factor と一致する。 次に、あるシステムの任意の {pure} 状態を $S_0$ に転送するために、この状態を送信者の $k$-excitation 状態にエンコードし、この状態を転送し、復元された $k$-excitation 状態 {of the receiver} を他のサブシステムの $R_0$ 状態にデコードします。 アシラ状態測定によるゴミのラベル付けと除去の後、任意の純粋状態の完全転送のためのアルゴリズムを完成させる。

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